基于點(diǎn)模型的曲面重建技術(shù)的研究.pdf

1、隨著三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的長(zhǎng)足發(fā)展和計(jì)算機(jī)圖形對(duì)于真實(shí)性、實(shí)時(shí)性要求的日益增強(qiáng)，基于點(diǎn)模型的曲面重建已經(jīng)成為CAD，CG和CV等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。點(diǎn)模型參數(shù)曲面求交是幾何造型中的一個(gè)基本問(wèn)題，而RBF函數(shù)作為點(diǎn)云數(shù)據(jù)插值的重要工具之一，為曲面重建、光順、融合等許多問(wèn)題提供了一個(gè)統(tǒng)一的框架。 本文在離散求交方法基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來(lái)發(fā)展的基于點(diǎn)表示的造型技術(shù)，充分利用基于點(diǎn)的造型技術(shù)拓?fù)浜?jiǎn)單及易于多分辨率采樣的優(yōu)勢(shì)，提出了一種

2、新的基于點(diǎn)元的曲面離散求交方法。在總結(jié)徑向基函數(shù)插值理論和對(duì)比己有重建算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)RBF擬合的計(jì)算量大，限制了重建速度和可處理的點(diǎn)云數(shù)據(jù)規(guī)模這一缺陷，著重就點(diǎn)云數(shù)據(jù)的RBF重建問(wèn)題進(jìn)行了研究，其主要工作如下：1.通過(guò)自適應(yīng)地將曲面離散采樣為點(diǎn)模型，從而將曲面的求交問(wèn)題轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)重采樣的點(diǎn)模型的求交問(wèn)題。算法在參數(shù)曲面上進(jìn)行自適應(yīng)的離散點(diǎn)元采樣，將點(diǎn)元組織為八叉樹(shù)空間層次結(jié)構(gòu)以加速求交測(cè)試，對(duì)相交并滿(mǎn)足精度要求的八叉樹(shù)葉結(jié)點(diǎn)里的點(diǎn)元

3、進(jìn)行求交，最后進(jìn)行交點(diǎn)排序得到最終的求交結(jié)果。2.提出基于八叉樹(shù)空間遞歸分割的點(diǎn)云數(shù)據(jù)RBF重建方法。方法首先對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行空間分割，建立相應(yīng)的八叉樹(shù)拓?fù)潢P(guān)系，然后在八叉樹(shù)的每個(gè)葉結(jié)點(diǎn)，構(gòu)造插值或逼近屬于該結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的multi-order徑向基函數(shù)。由于這時(shí)重建只在八叉樹(shù)的葉結(jié)點(diǎn)進(jìn)行，降低了方程組系數(shù)矩陣的階數(shù)，從而能夠在合理的時(shí)間內(nèi)重建大規(guī)模的數(shù)據(jù)點(diǎn)集。 本文以Buddha模型與NURBS曲面相交和dragon模型與猴鞍面